中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所材料與分離分析組多年來(lái)致力于馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)組分、食品安全和加工廢棄物資源化利用的研究工作，取得了多項(xiàng)研究成果。

　　近期，研究人員分別就“中國(guó)馬鈴薯加工業(yè)發(fā)展及對(duì)世界馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的影響”及“基于馬鈴薯的功能性食品”進(jìn)行了綜述，相關(guān)成果發(fā)表在Potato Research （2023, 66, 543-562）和Foods（2023,12(11)）上。

圖1 不同顏色馬鈴薯塊莖的抗氧化活性

　　研究人員對(duì)傳統(tǒng)地方食品—洋芋攪團(tuán)進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)和低血糖功能性改良，采用口腔-胃-小腸體外模擬消化分析了洋芋攪團(tuán)中淀粉的消化特性，揭示了機(jī)械敲砸、低溫貯藏和添加額外蛋白對(duì)洋芋攪團(tuán)血糖指數(shù)影響以及改善洋芋攪團(tuán)質(zhì)構(gòu)的機(jī)理，開(kāi)發(fā)出了具有低血糖指數(shù)、高蛋白功能的方便食品。相關(guān)成果發(fā)表在Foods（2023, 12, 2460）上。

圖2 洋芋攪團(tuán)的口腔-胃-小腸體外模擬消化SEM照片

　　研究人員首次提出了馬鈴薯生全粉的概念，通過(guò)負(fù)壓低溫快速干燥技術(shù)制備了馬鈴薯生全粉，以馬鈴薯熟全粉（雪花粉）為對(duì)照對(duì)含有馬鈴薯原料面團(tuán)的加工性能進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯生全粉比熟全粉（雪花粉）具有更好的加工性能。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜指紋圖譜分析（以糠醛和丙酮作為標(biāo)志物）可判斷面包中是否添加了馬鈴薯全粉原料，相關(guān)成果發(fā)表在INT J FOOD ENG（2017, 13(11)）、現(xiàn)代食品科技（2017,33（3）；2021,37（3）；2023, 39（01））和AJPR（2019, 96: 69–78）上。

圖3 馬鈴薯生全粉和馬鈴薯熟全粉（雪花粉）的SEM照片

　　研究人員發(fā)現(xiàn)添加10%的馬鈴薯生全粉有利于小麥面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，過(guò)量則使面筋的粘度和強(qiáng)度下降。而馬鈴薯熟全粉（雪花粉）無(wú)論添加量多少，都會(huì)破壞小麥面筋結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表在J FOOD PROCESS PRES（2020, 44: e14528）和INT J FOOD ENG（2021, 17(8):619-632）上。

圖4 不同添加比例的馬鈴薯生全粉對(duì)小麥面筋微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響

　　針對(duì)不同馬鈴薯品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及食用加工特性開(kāi)展了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)作為“國(guó)菜”的酸辣土豆絲的吃法相對(duì)于油炸和完全熟化的加工方式保留了更高的抗性淀粉和維生素C，相關(guān)成果發(fā)表在EUR FOOD RES TECHNOL (2018, 244:851–860)、Food Science and Human Wellness（2018, 7:156–162）和AM J POTATO RES（2022, 99:191–205)上。

　　利用氣相離子遷移譜鑒定了不同品種馬鈴薯烹飪產(chǎn)品（蒸和烤）中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物，篩選了適宜不同烹飪方式的最佳品種，相關(guān)成果發(fā)表在Foods（2023,12,2252）和中國(guó)馬鈴薯（2022, 36(5): 443-457; 2022, 36(6)：551-558; 2023,37(1): 62-69）上。

圖5 蒸馬鈴薯?yè)]發(fā)性香氣成分的GC-IMS圖譜

　　針對(duì)馬鈴薯農(nóng)藥殘留問(wèn)題，分別設(shè)計(jì)合成了銀納米簇和聚合物碳點(diǎn)-銅復(fù)合物熒光探針，實(shí)現(xiàn)了對(duì)草甘膦的快速、高靈敏和選擇性檢測(cè)。相關(guān)成果發(fā)表在Analytical Methods （2023, 15, 762-770）和Biosensors（2023, 13, 510）上。

圖6 萵苣根尖組織中農(nóng)殘成像的激光共聚焦掃描顯微照片

　　研究人員還采用EBA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)活性馬鈴薯蛋白的選擇性回收，相關(guān)成果發(fā)表在AM J POTATO RES（2018，95）、BIOTECHNOL BIOPROC E（2013, 18: 981-988）和食品科學(xué)（2014,35(09)：53-56）上。

圖7 活性馬鈴薯蛋白粉

　　以上研究得到了國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（馬鈴薯）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)計(jì)劃、甘肅省科技重大專(zhuān)項(xiàng)和蘭州市科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。